Способ определения поверхност-НОгО НАТяжЕНия жидКОСТЕй Советский патент 1981 года по МПК G01N13/02 

I

Изобретение относится к исследсюанию поверхностных свойств жидкостей, в частности к способам определения поверхностного натяжения жидкостей из формы профиля капиллярных тел вращения (капель, пузырьков, жидких или газовых перемычек и др.)

Известен способ капиллярного поднятия, согласно которому измеряют высоту столба жидкости в капилляре известного радиуса и, зная краевой угол смачивания, плотности жидкости и газа над жидкостью по методу Сагдена рассчитывают поверхностное натяжение жидкости l.

Недостаток способа - невысокая точность, что вызвано большой погрешностью в определении краевого угла смачивания.

Известен также способ лежащей капли, состоящий в том, что на фотографии капли или с помощью цвухкоординатного катетометра измеряют координаты ряда точек профиля капли в выбранной систете координат и с помощью таблиц Баш-

форта-Адамса, зная плотности жидкости и газа над жидкостью, рассчитывают поверхностное натяжение жидкости 2.

Недостаток способа заключается в большом числе измеряемых во время опыта величин.

Наиболее близким к предлагаемому является способ висящей капли, заключающийся в том, что на нижнем торце

круглой трубки образовьтают каплю с экватором, фотографируют ее, затем на фотографии измеряют экваториальный диаметр 3е и диаметр t5ls на расстоянии dig, от вершины капли, и с ndмощью таблиц дреаса-Хаусера-Такера, зная плотности жидкости и газа над; жидкостью, рассчитывают поверхностное натяжение жидкости. Точность способа довольно высока и составляет 0,1 % 31.

Недостаток способа состоит в том, что необходимо измерять во время опыта три величины: Sg (дважды) и бд .

Цель изобретения - уменьшение числа измеряемых во время опыта величин для уарощения способа при сохранении высокой точнсюти в определении поверхностного натяжения жидкости. Поставленная цель достигается тем, что в способе определения поверхностного натяжения жидкостей, включающем образование висящей капли на нижнем торце круглой трубки, на верхнем торце другой, более широкой, трубки жестко и соосно соединенной с первой,образовывают большую лежащую каплю; после образования внутри трубок перемычки между каплями и установления между ними равновесия измеряют высоту висящей капли и расстояние по вертикали между вершинами висящей и большой лежащей капель и рассчитывают поверхностное натяжение жидкости.

На чертеже схематически представлено устройство для реализации предлагаемого способа.

Устройство содержит узкую трубку 1 и широкую трубку 2, на которых образовывают висящую каплю 3 и большую лежащую каплю 4. Между каплями образуется перемычка 5.

Пример. На торцах узкой (с радиусом г О,2919 см) и шириной (с радиусом Г| 2,5 см) круглых лагунных трубок(торец узкой трубки строго горизонтален) , жестко и соосно соединенных друг с другом образовывают, соответственно, висящую и большую лежащую капли бидистиллированной воды. Капли образовывают такими, чтобы радиусы их оснований равнялись радиусам соответствующих торцов трубок. Далее дожидаются образования внутри трубок перемычки между каплями и установления между ними равновесия, термостатируя капли при температуре 200,1°С. После этого с помощью обычного однокоординатного катетометра КМ-6 измеряют высоту висящей капли ( h 0,1730 см) и расстоякие по вертикали между вершинами висящей и большой лежащей капель (И tO,4973 см). Используя измеренные во время опыта величины Ь и М , а также 8

Формула изобретения

Способ определения поверхностного натяжения жидкостей, включающий образование висящей капли на нижнем торце

круглой трубки, отличающийс я тем, что, с целью упрощения способа, на верхнем торце другой, более широкой трубки жестко и соосно соединенной с первой образовывают большую лежащую

каплю, затем после образования внутри трубок перемычки между каплями и установления между ними равновесия измеряют высоту висящей капли и расстояние по вертикали между вершинами висящей

и большой лежащей капель и рассчитывают поверхностное натяжение жидкости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Семенченко В. К. Поверхностные . явления в металлах и сплавах, М., 1957,

с. 67-7О.

2.Иващенко Ю. Н., Еременко В.И. Основы прецизионного измерения поверхностной энергии расплавов по методу

лежащей капли. К., Наукова думка , 1972, с. 139-140.

3.Физические методы органической химии. Под ред. А. Вайсбергера, т.1,М., 195О, с. 176-18О (прототип). 1 величины г , ,9982 г/см, .о,ооо1 г/см j-osi.ga см/с гце плотность воды при 2О°С; РГ - ПЛОТНОСТЬ насыщенного водяного пара при qg - ускорение свободного падения, с помощью таблиц Бащфорта-Адамса рассчитывают поверхностное натяжение Boabi( 72,71 дин/см). Предлагаемый способ требует для определения поверхностного натяжения жидкости меньше измеряемых во время опыта величин (всего две), чем известный способ; кроме того, для измерения используется более простой и легкодоступ- ный прибор - однокоординатпый катетометр. При всем этом точность способа остается высокой (не менее 0,1%).